宇宙膨胀，那天体之间的相对远离速度能否超过光速？

升密示

拓展一下，如果可以超过光速，那某一个天体还能接到另一个天体发出的光（电磁波）吗？

淡然一笑wwc

先来说说膨胀：

1929年，埃德温·哈勃利用位于加利福尼亚州帕萨迪纳的威尔森山天文台的100英寸望远镜，发现他所能探测到的几十个星系都在离他远去。并且，哈勃发现，如果一个星系离他越远，则远去的速度就越快。
比如说，距离我们1亿光年的星系以每小时550万千米的速度离我们远去；距离我们2亿光年的星系的移动速度变成了2倍，即每小时1100万千米；同样，3亿光年外的星系的离去速度则是1650万千米/时。以此类推。
哈勃的发现令人震惊，按照当时的科学和哲学观，大尺度上的宇宙是静止的、永恒的、固定不变的。哈勃的一记重拳粉碎了这一观念。但是，大量实验数据所证实的事实确实如此，科学家们纷纷开始为此寻找解释。最终，当他们回头看时才发现，原来爱因斯坦早在广义相对论里对此提出了优美的理论基础。
我们都知道，广义相对论的核心是——空间和时间是可变的，而不是固定的；是有弹性的，而不是刚性的。爱因斯坦给出的方程准确地告诉我们空间和时间是如何随着物质和能量的存在而变化。因此，广义相对论中空间概念的灵活性为哈勃的发现提供了一种影响深远的解释方法——星系间彼此远离的运动并不是起源于一点的爆炸式的，而是空间自身的膨胀引起的。
目前的很多科普作品中仍在沿用荷兰天文学家威廉·德·西特1930年给出的气球模型来更直观的说明这一切：

• 图中文字：“谁真的能够吹破这个球呢？究竟是什么使宇宙膨胀？是λ（作者注：λ即宇宙常数）！除此之外再也给不出其他答案了。” 图源：Principles of Physical Cosmolog
  

气球模型的类比将我们的三维空间同气球的二维表面联系起来，如果我们在气球的表面粘上硬币来代表星系，随着气球被吹得越来越大，硬币将纷纷远离彼此。这一模型的一个重要的性质在于，硬币之间是完全对称的，因为从每一枚硬币上的林肯的视角上看，看到的都是一模一样的景象：

• （a）：我们把大量的1美分硬币等间距的粘到气球表面上；（b）：气球被吹起时，每个硬币之间的距离都会被拉大。 图源：The Fabric of the Cosmo
  

所有方向上的硬币都在彼此远离，如果相邻的硬币之间彼此远离的速度是v，那么相隔的硬币之间彼此远离的速度便是2v，以此类推。
同理，宇宙中1000多个星系中的任何一处的观测者，当他们在强大的望远镜的帮助下凝望夜空的时候，在平均意义下，他们看到的图像与我们在地球所看到的会非常类似——周围的星系朝着所有的方向离我们远去。没有特别的硬币，也没有特别的星系——每一枚硬币，每一个星系和其他硬币，其他星系具有完全相同的地位，任何一个位置的视野看起来都是在宇宙大爆炸的中心，因此，不会存在特殊的或者独一无二的位置，也不会有那个作为所有的向外运动起源地的中心。
在气球模型的类比中，我们需要特别注意的是，模型仅适用于简化后的二维空间——即气球的表面，除表面外的气球外部或者内部是没有意义的；而在三维的空间中，宇宙的膨胀更类似于三维的松饼，如果我们在松饼的生面团中混入芝麻代表星系，在将面团放入烤箱，芝麻的远离便与星系远离的情况更加类似。
广义相对论将观测到的星系运动归结为空间的膨胀，从而不仅提供了一个将空间中的不同位置平等处理的解释，还优美的解释了哈勃以及到目前为止所有的观测数据。

再来看看时间：

同样还是用这个气球模型来进行类比，如果我们把粘在表面的1美分硬币全部换成完全一样的钟表，再来带入相对论，我们可以知道，如果这些完全一样的钟表所处的物理环境不同——处于不同的运动中或不同的引力场中——则它们所显示的时间变化快慢也将有所不同。
爱因斯坦在狭义相对论里告诉我们——按照不同路径穿过空间的钟表其指针快慢不尽相同。但是我们现在所讨论的钟表并不穿越空间运动，只是随着气球表面的膨胀而相对于彼此远去，这就意味着，相对于空间自身，这些钟表实际上都处于静止状态，钟表之间将保留全部对称性，就像膨胀气球上所有的林肯一样，它们将按照完全一样的快慢运转。同样，每个处于宇宙中不同位置的星系在很大程度上也只是随着整个空间的膨胀而相对于其他星系远去，所有的星系之间具有高度的对称性，那么随不同星系运动的钟表必将按照同样的快慢运转并且记录下同样的时间变化。
对称性的强大使我们认识到：物理环境的均匀性使我们得到了时间的均匀性。

狭义相对论的“超光速”：

如果星系所处的位置距离越远，其远离的速度就越大，那岂不是意味着距离我们足够远的星系有可能以大于光速的速度远离我们而去？
的确是的。
但，这并不违背狭义相对论。
回想一下刚刚我们所分析的随空间膨胀运动的钟表，在平均意义上，星系几乎不在空间中运动，星系的运动几乎可以完全归结为空间结构的自身延展。

爱因斯坦的狭义相对论证明空间中的一切事物其速度都不可能超越光速，这并不禁止空间以一种可以驱使两点——比如两个星系——以超越光速的速度分离的方式运动。爱因斯坦的理论只限制随空间膨胀的运动被减除之后的运动速度，也就是说只限制超出空间膨胀之外的那部分运动速度。观测表明，对于沿着宇宙膨胀方向运动的星系来说，那些超出空间自身膨胀的运动速度非常有限，完全在狭义相对论所容许的范围之内。

参考资料：
Brian Greene, The Fabric of the Cosmos：Space, Time, and the Texture of Reality
P.J.E. Peebles, Principles of Physical Cosmology
Christophe Galfard, The Universe in Your Hand

姜小黑61

根据哈勃定律这是有可能的，但是似乎无法直接证实。我们将在光速以内膨胀的宇宙范围称为可观测宇宙，正是因为星体远离速度太大导致光线无法到达地球，也有人认为可观测宇宙的边界就是我们宇宙的边界。

昀离936

不能。膨胀速度和物理说的运动速度不是一个概念，虽然都带有“速度”两个字。天体之间相对速度不能超过光速。